- •Лекция 1 змерительные приборы и системы (ипс)
- •Основы теории измерительно-информационных систем (иис)
- •Основные определения. Этапы обращения информации Поколения иис.
- •Основные определения
- •Этапы обращения информации при использовании ее для выработки управляющих воздействий на объект.
- •1.1.3 Поколения иис
- •Интерфейс
- •Система шин
- •Лекция 2
- •1.2 Математические модели сигналов Понятие сигнала и его модели
- •Ортогональное представление сигналов.
1.1.3 Поколения иис
Первое поколение – характеризовалось жестким режимом работы, осуществляемой по программе. Для технической реализации использовались ламповые и полупроводниковые приборы. Системы первого поколения выполнялись локальными, не объединенными в сети.
Второе поколение – характеризуется наличием диалогового режима работы; объединением локальных систем в сети; рассредоточением вычислительных мощностей. Эти системы иерархичны как по функциональному принципу, так и по реализации их техническими средствами, в качестве которых широко используются многофункциональные микропроцессоры и ЭВМ.
Третье поколение – характеризуется созданием интеллектуально-измерительных систем, позволяющих находить наилучше решение. Эти системы разрабатываются в настоящее время. Основой для их технической реализации являются быстродействующие специализированные и многофункциональные микропроцессоры, а также современные ПЭВМ (Pentium).
Развитие ИИС тесно связано с развитием ЭВМ, играющих главенствующую роль.
Поколение ЭВМ
Год |
Поколение |
Элементная база |
Быстродействие |
Мощность |
1955 |
Первое поколение |
Электронные лампы |
~103 |
~ 10 квт |
1965 |
Второе поколение |
Полупроводниковые приборы |
~105 |
~ 1 ... 2 квт |
1975 |
Третье поколение |
Интегральные схемы |
~107 |
~ 1 вт |
1985 |
Четвертое поколение |
Большие и сверхбольшие интегральные схемы, МП |
~108 |
<1 вт |
1995 |
Пяток поколение IBM PC |
БИС и МП |
~108 . . . 109 |
|
|
Шестое поколение Pentium |
БИС и МП |
|
|
Достоинства последнего поколения: малые габариты; высокая надежность, универсальность, возможность подключения в международную информационную сеть.
Ни одна область техники не развивается так быстро как ЭВМ: за каждые 20 лет их характеристики улучшаются приблизительно в 10 раз.
Описание функционирования ИИС.
Описание ИИС можно выполнить на языковом уровне (словами), но для сложных систем это оказывается слишком сложно. Поэтому необходимо формализовать этот процесс. Формализацию можно осуществить на основе использования содержательной логической схемы алгоритма (СЛСА). Она позволяет компактно описывать функционирование ИИС с любой степенью детализации и является основой для разработки программы обработки результатов и выработки управляющих воздействий на объект.
Все блоки в СЛСА унифицированы.
Вводятся обозначения:
х - аналоговая (сигнал) величина
Х – множество аналоговых величин
цифровая величина
Z - множество цифровых величин
Вводятся шесть команд:
S - хранение (передать на блок памяти)
R - чтение (индикация)
W - запись (осциллограф, принтер)
СР - компьютер, провести какие-то операции, обработка каких-то величин
CR - сравнение
СН - контроль
Обозначение (графическое) блоков СЛСА.
Аналоговые блоки.
Аналоговый преобразователь величины xi в xj
Преобразование аналогового сигнала
Коммутатор – из поступающего множества выбирает один сигнал
Блок сравнения (сравнение двух сигналов)
Устройство индикации
Устройство регистрации (осциллограф)
Цифровые блоки
Преобразователь кодов
Цифровой коммутатор (мультиплексор)
Компьютер (ПЭВМ, ЭВМ)
Устройство управления
Блок цифровой индикации
Принтер
Обобщенная структурно-функциональная схема ИИС.
(1) - группа первичных преобразователей
(2) - аналоговые преобразования
(3) - аналогово – цифровые преобразования (подготовка сигнала к вводу в ЭВМ)
(4) – (5) - цифровые преобразования
(6) - цифро – аналоговые преобразования
7 - интерфейс
7.1 - система шин (ША, ШУ, ШД)
7.2 - интерфейсные устройства
8 - управляющее устройство
9 - исполнительное устройство (двигатель, пневмопривод и т.д.)